密码学有着悠久的历史,现在已发展成为一门系统的应用科学。它的应用非常广泛,大到关系国计民生的军事、国防、外交等领域:小到每个人的日常生活,如银行帐户存取、个体间通信,网络邮箱管理等,都在应用着密码学的研究成果。　　 经典的密码学主要可以分为两大体系:对称密钥和非对称密钥(公钥)。对称密钥体系在应用中遇到的最大难题是如何在通信双方之间安全地分发密钥；公钥体系虽然可以使用不同的加密和解密密钥,但其安全性是建立在计算的复杂程度上,随着计算机计算能力的大幅度提高,特别是分布式计算机和量子计算机研究的发展,使其安全性受到了前所未有的威胁。　　 量子密码学作为量子力学和密码学结合的产物,它的安全性由量子力学的基本原理(测量塌缩理论、海森堡不确定原理和量子不可克隆定律)保证。使用量子密钥分配分发安全密钥,再结合信息与密钥等长度的“一次一密”的加密方法,可以实现理论上绝对安全的保密通信。　　 量子密钥分发经过20多年的发展,在理论和实验中都取得了显著的成果,但要走向远距离、稳定的,高效高速传输时,除受单光子源,单光子探测器等关键技术制约外,还受光纤传输损耗、相位抖动、精准的同步方案等因素的制约。本论文正是以研究量子密钥分发的远程同步技术为主要内容,我们可以将其分为以下三个部分:　　 1、利用基于弱相干光的差分相位编码系统,我们进行了75公里户外光纤的量子密钥分发系统同步性能测试实验。分别对目前常用的三种不同的同步方式(电信号同步,双光纤同步和WDM技术同步)进行了系统的对比实验,实验结果表明采用WDM技术的同步方式可以高精度补偿长程传输引起的时间漂移,大幅提高系统的探测效率。　　 2.当采用WDM技术同步方式时,时钟信号和量子信号在同一根光纤中传输会引入一些新的问题,最关键的就是两者之间的线性和非线性串扰对系统性能的影响。我们从理论上研究了时钟信号和量子信号的相互作用,建立了它们相互作用的理论模型,分析了各种非线性效应对系统性能的影响,并提出了消除线性噪声的实验方案,同时设计实验观察到了非线性噪声。　　 3、首次提出了一种基于波分传输和时分探测减小同步附加误码影响的方法。通过理论计算,该方法对于75km的量子密钥分发系统的适用条件是工作频率低于7MHz。